Cambridge команда придумывает персонализированные операции опухоли головного мозга, техника подслушивать мозга пациента во время операции опухоли

Ученые и клиницисты в Кембридже разработали метод подслушивания мозга пациента во время операции по удалению опухоли, что повышает точность операции и снижает риск нарушения функции мозга.. Новый подход будет использовать усовершенствованную технологию предоперационной визуализации для более точного определения точного местоположения опухоли и определения того, как различные области мозга пациента взаимодействуют друг с другом..

С точки зрения персонализированных лекарств, этот метод является революционным.. Улучшенная визуализация обеспечит читаемых выходы из мозга пациента. Хирурги и пациенты будут затем иметь возможность обсудить варианты, сколько из поврежденных участков должны быть удалены, и какие альтернативные действия означало бы, с точки зрения будущей функциональности.

В театре, когда череп пациента был открыт, хирург будет разместить электроды на поверхности мозга, чтобы «слушать» к деятельности мозга. Компьютерный алгоритм будет анализировать эту информацию в качестве пациента выполняет батарею когнитивных тестов, живая обратная связь с хирургом. Это позволит хирургу более точно предсказать возможные последствия удаления той или иной области мозговой ткани..

Особенно, исполнительную функцию трудно проверить с помощью электрической стимуляции — отчасти потому, что она затрагивает сети областей по всему мозгу..

Есть надежда, что сочетание улучшенных когнитивных тестов и более точного понимания индивидуальных сетей пациента позволит хирургам отслеживать потенциальные нарушения исполнительной функции в операционной..

Новая техника задумана как дополнение к текущему золотому стандарту хирургии опухоли головного мозга, а не как альтернатива., Кембриджская команда Великобритании подчеркивает.

Пациенты с глиомами низкой степени злокачественности в головном мозге – медленно, но потенциально опасная для жизни опухоль - обычно проводится операция по удалению опухоли.

Но удаление мозговой ткани может быть рискованным, так как нет границы между мозгом и опухолью — опухоль инфильтрирует мозг.. Удаление опухоли может привести к удалению жизненно важных частей мозга и, как следствие, к нарушению таких функций, как речь., двигательная и исполнительная функция (что позволяет человеку планировать, организовывать и выполнять задачи).

Чтобы минимизировать этот риск, нейрохирурги вскрывают череп пациента, а затем будят его. Местная анестезия означает, что пациент не почувствует боли., а сам мозг не содержит болевых рецепторов.

Хирург исследует мозг пациента, применение мягких электрических импульсов к тканям, окружающим опухоль, с просьбой выполнить ряд задач. Например, пациента могут попросить сосчитать от одного до пяти: если электрический импульс, воздействующий на определенное место в мозгу, влияет на их способность выполнять эту задачу, хирург оставит эту ткань на месте.

«Как хирурги, мы всегда стараемся свести к минимуму риск для пациентов и предоставить им наилучшие возможные результаты,— говорит Томас Сантариус., нейрохирург в Адденбруке, Больницы Кембриджского университета.

«Операция на опухолях головного мозга — это всегда тонкий баланс между удалением как можно большего количества пораженной ткани, чтобы дать пациентам лучший прогноз, и сведением к минимуму риска повреждения функций мозга, которое потенциально может иметь огромное пагубное влияние на жизнь пациента».

Хотя текущий подход считается «золотым стандартом», это не идеально. Требуется время, чтобы применить импульсы к различным частям мозга, и это может упустить некоторые области, которые важны для определенных функций.. Текущий набор когнитивных тестов, которые используют хирурги, также ограничен и не проверяет основные исполнительные функции., например.

Ученые и клиницисты из Кембриджского университета и больницы Адденбрук, во главе с Сантарием, Доктор Яара Эрез и Майкл Харт вместе с Педро Коэльо из Кембриджской компании по интраоперационному нейромониторингу Neurophys Ltd совместно разработали новый подход..

"В данный момент, нейрохирурги знают только о функциях среднего мозга — у них нет информации о конкретном пациенте,— объясняет доктор Яара Эрез., нейробиолог из отдела MRC Cognition and Brain Sciences в Кембриджском университете.

«Но там был огромный прогресс в области визуализации головного мозга и электрофизиологии - наше понимание электричества в нашем организме - так почему бы не использовать эту информацию для улучшения хирургии головного мозга?

«Мы стремимся, чтобы принести все эти знания в театр, предоставляя хирургам с интегрированными данными и лучшие инструменты, чтобы поддержать их работу «.

В соответствии с этим подходом, пациенты будут проходить ряд нейровизуализации обследований с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ) перед операцией, направленной на определение не только точного местоположения опухоли, но и того, как разные области их мозга взаимодействуют друг с другом.

В рамках этого процесса, будет использоваться 3D-печатная копия мозга пациента, показать, где находится опухоль. Эта модель предназначена для помощи хирургам в планировании операции., обсудить с пациентом потенциальные риски хирургического вмешательства и привлечь пациента к принятию решения о том, какую ткань удалить.

«Врачи должны иметь возможность обсуждать варианты с пациентами., и мы надеемся, что использование данных нейровизуализации и представление их в виде 3D-модели поможет хирургам в планировании операции и обеспечит лучшую информированность пациентов о рисках и преимуществах операции.,— говорит доктор Эрез..

«Это не заменит стимуляцию мозга во время операции, но поможет хирургу, сэкономит время и сделает операцию более эффективной., более точным.

«Это также позволит нам понять, как мозг пациентов адаптируется к наличию опухоли и насколько хорошо они восстанавливаются после операции.. Он включает в себя оборудование, которое в значительной степени уже используется в хирургии., поэтому должно быть легко и экономично реализовать».

До сих пор, команда получила данные от 12 пациентов, уже предоставляет большой объем данных для анализа, с богатым набором данных от каждого пациента, собранный до, во время и после операции.

Хотя они в настоящее время анализируют эту информацию в автономном режиме, данные помогут им найти наилучшие меры для предоставления необходимой информации — какие идеальные задачи должны выполнять пациенты — а затем оптимизировать анализ.

Исследование стало возможным только благодаря взаимодействию между исследователями и клиницистами из различных дисциплин., говорит доктор Эрез. «В Кембридже, у нас есть разные группы неврологов с широким спектром знаний от психологии и визуализации до компьютерных наук, работающих с клиницистами и хирургами в больнице. Все, что нам нужно, мы всегда можем найти кого-нибудь в Кембридже, кто знает, как это сделать!»

Исследование проводится при поддержке Медицинского исследовательского совета., Королевское общество и благотворительная организация по борьбе с опухолью головного мозга.

Родом из Израиля, Доктор Яара Эрез в настоящее время работает нейробиологом в MRC Cognition and Brain Sciences Unit — центре, который имеет «долгую историю большого вклада в теоретические и экспериментальные основы когнитивной психологии».

Ее образование связано с информатикой и психологией.. Она провела несколько лет в качестве разработчика программного обеспечения, прежде чем продолжить докторскую степень в области нейробиологии. Ее работа использует различные методы, которые вовлекают различные типы сигналов мозга, которые она собирает у здоровых добровольцев и больных с опухолями головного мозга.

Источник:

www.businessweekly.co.uk